【題目】分離出合成氣中的H2，用于氫氧燃料電池。如圖為電池示意圖。

（1）氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是___，在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)?/span>___(用a、b和箭頭表示)。

（2）正極反應(yīng)的電極反應(yīng)方程式為___。

（3）當(dāng)電池工作時(shí)，在KOH溶液中陰離子向___移動(dòng)（填正極或負(fù)極）。

【答案】化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 a→b O2+4e-＋2H2O=4OH- 負(fù)極

【解析】

燃料電池的工作原理屬于原電池原理，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，原電池中，電流從正極流向負(fù)極，電子流向和電流流向相反；燃料電池中，通入燃料的電極是負(fù)極，通氧氣的電極是正極，正極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。

(1) 該題目中，氫氧燃料電池的工作原理屬于原電池原理，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，在原電池中，電流從正極流向負(fù)極，而通入燃料氫氣的電極是負(fù)極，通氧氣的電極是正極，所以電子從a移動(dòng)到b；

(2)燃料電池中，通入燃料氫氣的電極是負(fù)極，通氧氣的電極是正極，正極上的電極反應(yīng)為:

O2+ 2H2O+4e-=4OH-，故答案為: O2+2H2O+4e-=4OH-；

(3)根據(jù)離子間的陰陽(yáng)相吸，當(dāng)電池工作時(shí)，負(fù)極產(chǎn)生氫離子（陽(yáng)離子），所以在KOH溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】2019年10月1日，在慶祝中華人民共和國(guó)成立70周年的閱兵儀式上，最后亮相的DF-31A洲際戰(zhàn)略導(dǎo)彈是我國(guó)大國(guó)地位、國(guó)防實(shí)力的顯著標(biāo)志。其制作材料包含了Fe、Cr、Ni、C等多種元素。回答下列問(wèn)題：

（1）基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布式為___。

（2）與Cr同周期且基態(tài)原子最外層電子數(shù)相同的元素，可能位于周期表的___區(qū)。

（3）實(shí)驗(yàn)室常用KSCN溶液、苯酚()檢驗(yàn)Fe3+。其中N、O、S的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>___(用元素符號(hào)表示)，苯酚中碳原子的雜化軌道類型為___。

（4）鐵元素能于CO形成Fe(CO)5。羰基鐵[Fe(CO)5]可用作催化劑、汽油抗爆劑等。1mol Fe(CO)5分子中含___molσ鍵，與CO互為等電子體的一種離子的化學(xué)式為___。

（5）碳的一種同素異形體的晶體可采取非最密堆積，然后在空隙中插入金屬離子獲得超導(dǎo)體。如圖為一種超導(dǎo)體的面心立方晶胞，C60分子占據(jù)頂點(diǎn)和面心處，K+占據(jù)的是C60分子圍成的___空隙和___空隙(填幾何空間構(gòu)型)；若C60分子的坐標(biāo)參數(shù)分別為A(0，0，0)，B(，0，)，C(1，1，1)等，則距離A位置最近的陽(yáng)離子的原子坐標(biāo)參數(shù)為___。

（6）Ni可以形成多種氧化物，其中一種NiaO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，由于晶體缺陷，a的值為0.88，且晶體中的Ni分別為Ni2+、Ni3+，則晶體中Ni2+與Ni3+的最簡(jiǎn)整數(shù)比為___，晶胞參數(shù)為428pm，則晶體密度為___g/cm3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，列出表達(dá)式)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某研究小組的同學(xué)利用如圖所示裝置探究二氧化硫氣體的性質(zhì)。請(qǐng)回答：

（1）實(shí)驗(yàn)室用銅和濃硫酸共熱制取二氧化硫，反應(yīng)的化學(xué)方程式是____。

（2）當(dāng)觀察到②中溶液顏色變淺時(shí)，①中的現(xiàn)象是____。

（3）裝置③的作用是___。

（4）①中的現(xiàn)象說(shuō)明二氧化硫具有的性質(zhì)是___。

（5）②中的現(xiàn)象說(shuō)明二氧化硫具有的性質(zhì)是___。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某元素的一種同位素X原子的質(zhì)量數(shù)為A，它與2H原子組成2HmX分子，此分子含N個(gè)中子，在a g 2HmX中所含電子的物質(zhì)的量是

A. (A－N＋m) molB. (A－N) mol

C. (A－N＋m) molD. (A－N+2m) mol

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】合成氣（CO+H2）廣泛用于合成有機(jī)物，工業(yè)上常采用天然氣與水蒸氣反應(yīng)等方法來(lái)制取合成氣。

（1）已知，5.6LCH4（標(biāo)況下數(shù)據(jù)）與水蒸氣完全反應(yīng)時(shí)吸收51.5kJ的熱量，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___；

（2）在150℃時(shí)2L的密閉容器中，將2molCH4和2molH2O(g)混合，經(jīng)過(guò)15min達(dá)到平衡,此時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為60%�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始至平衡，用氫氣的物質(zhì)的量濃度變化表示該反應(yīng)速率v(H2)=___。

②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=___。

③下列選項(xiàng)中能表示該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是___

A.v(H2)逆=3v(CO)正

B.密閉容器中混合氣體的密度不變

C.密閉容器中總壓強(qiáng)不變

D.c(CH4)=c(CO)

④平衡時(shí)容器中CH4的體積分?jǐn)?shù)___。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】中學(xué)化學(xué)中幾種常見(jiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖（部分產(chǎn)物未列出），A是一種金屬單質(zhì)，D是一種非金屬固體單質(zhì)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）A、C的化學(xué)式分別為A_________，C_________；

（2）F的濃溶液與A反應(yīng)過(guò)程中，F體現(xiàn)的性質(zhì)與下列反應(yīng)中H2SO4體現(xiàn)的性質(zhì)完全相同的是_____；

A．C+2H2SO4（濃）CO2↑+2SO2↑+2H2O

B．Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑

C．Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+2H2O

D．FeO+H2SO4═FeSO4+H2O

（3）寫出反應(yīng)E+H2O2→F的化學(xué)方程式：____________；

（4）若反應(yīng)F+D→E轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.02×1023，則消耗D的質(zhì)量為___________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室可用少量的溴和足量的乙醇制備1，2—二溴乙烷，反應(yīng)原理為：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O；CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br。制備裝置如圖所示：

下列說(shuō)法中不正確的是（ ）

A. 使用恒壓低液漏斗的目的是防止有機(jī)物揮發(fā)，使漏斗內(nèi)液體順利滴下

B. 實(shí)驗(yàn)中為了防止有機(jī)物大量揮發(fā)，應(yīng)緩慢升高反應(yīng)溫度至170℃

C. 裝置C中應(yīng)加入氫氧化鈉溶液，以吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體

D. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D，以避免溴的大量揮發(fā)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】苯胺是重要的化工原料。某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行苯胺的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

已知：①和NH3相似，與鹽酸反應(yīng)生成易溶于水的鹽

②用硝基苯制取苯胺的反應(yīng)原理：+3Sn+12HCl+3SnCl4+4H2O

③有關(guān)物質(zhì)的部分物理性質(zhì)見(jiàn)下表：

I．比較苯胺與氨氣的性質(zhì)

（1）將分別蘸有濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒靠近，產(chǎn)生白煙，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____；用苯胺代替濃氨水重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，卻觀察不到白煙，原因是____。

Ⅱ.制備苯胺

往圖1所示裝置（夾持裝置略，下同）的冷凝管口分批加入20mL濃鹽酸（過(guò)量），置于熱水浴中回流20min，使硝基苯充分還原；冷卻后，往三頸燒瓶中滴入一定量50% NaOH溶液，至溶液呈堿性。

（2）冷凝管的進(jìn)水口是____（填“a”或“b”）；

（3）滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺，反應(yīng)的離子方程式為____。

Ⅲ．提取苯胺

i．取出圖1所示裝置中的三頸燒瓶，改裝為圖2所示裝置。加熱裝置A產(chǎn)生水蒸氣，燒瓶C中收集到苯胺與水的混合物；分離混合物得到粗苯胺和水溶液。

ii．往所得水溶液中加入氯化鈉固體，使溶液達(dá)到飽和狀態(tài)，再用乙醚萃取，得到乙醚萃取液。

iii．合并粗苯胺和乙醚萃取液，用NaOH固體干燥，蒸餾后得到苯胺2.79g。

（4）裝置B無(wú)需用到溫度計(jì)，理由是____。

（5）操作i中，為了分離混合物，取出燒瓶C前，應(yīng)先打開(kāi)止水夾d，再停止加熱，理由是____。

（6）該實(shí)驗(yàn)中苯胺的產(chǎn)率為____。

（7）欲在不加熱條件下除去苯胺中的少量硝基苯雜質(zhì)，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方案：____。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】回答下列問(wèn)題:

(1)下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是_______。

A.鋁片與稀H2SO4反應(yīng)制取H2B.碳酸鈣高溫分解成氧化鈣和二氧化碳 C.葡萄糖在人體內(nèi)氧化分解D.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl固體反應(yīng)

(2)一定條件下，2L密閉容器中SO2與O2反應(yīng)5min后，若SO2和SO3物質(zhì)的量分別為0.1 mol和0.3mol，則SO2起始物質(zhì)的量濃度為___；用O2表示這段時(shí)間該化學(xué)反應(yīng)速率為______。

(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關(guān)反應(yīng)為C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，某研究小組向恒容密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，恒溫(T℃)條件下反應(yīng)，下列說(shuō)法不能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的是________(填選項(xiàng)字母)

A.活性炭的質(zhì)量保持不變 B.v正(N2)=2v逆(NO) C.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變 D.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變 E.容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變 F.容器內(nèi)CO2的濃度保持不變

(4)利用反應(yīng)6NO2+8NH3=7N2+12H2O構(gòu)成電池的方法，既能實(shí)現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放，減輕環(huán)境污染，又能利用化學(xué)能，裝置如圖所示：

①A電極的電極反應(yīng)式為_______________。

②下列關(guān)于該電池的說(shuō)法正確的是___________(填選項(xiàng)字母)。

A.電子從右側(cè)電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向左側(cè)電極 B.離子交換膜為陰離子交換膜，則OH-由右側(cè)溶液移向左側(cè)溶液 C. 當(dāng)有4.48L NO2被處理時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.8mol

(5)從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過(guò)程。已知: 1molN2和3molH2反應(yīng)生成2molNH3時(shí)放出熱量93kJ，試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算a的數(shù)值_______。

化學(xué)鍵

H—H

N—H

N≡N

鍵能kJ/mol

436

a

945

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